История развития глобальной сети Internet

Сетевые информационные техноло­гии представляют собой актуальное и перспективное направление развития информационных технологий. Они обес­печивают пользователю доступ к терри­ториально распределенным информаци­онным и вычислительным ресурсам с по­мощью специальных средств связи. Их цель не только обеспечение обмена информацией между отдельными пользователями информаци­онно-вычислительных систем, но и предоставление возможности со­вместного использования распределенных информационных ресурсов общества, получения справочной, документальной и другой информа­ции из различного рода специализированных информационных фондов с помощью специальных телекоммуникационных средств связи.

История развития сетевых информационных технологий тесно свя­зана с историей возникновения и развития глобальной сети Internet.

Ранние эксперименты по передаче и приёму информационных со­общений с помощью ЭВМ начались еще в 50-е гг. XX в. и имели лабора­торный характер. В США решение о создании глобальной сети нацио­нального масштаба было принято в 1958 г. Оно стало реакцией на запуск в СССР первого искусственного спутника Земли.

Поводом для создания глобальной сети, связывающей отдельные ЭВМ, стала разработка Пентагоном глобальной системы раннего опове­щения о пусках ракет NORAD (North American Aerospace Defence Com­mand). Станции системы NORAD протянулись через север Канады, от Аляски до Гренландии, а подземный командный центр расположился вблизи города Колорадо-Спринг в недрах горы Шайенн. Центр управле-

ния был введен в действие в 1964 г., и с этого времени можно говорить о работе первой глобальной ведомственной сети.

Огромным недостатком этой сети была недостаточная устойчивость, связанная с тем, что при неисправности какого-либо из узлов полно­стью выходил из строя и весь сектор, находившийся за ним, а при выхо­де из строя центра управления вся сеть прекращала функционирование. Во времена ядерного противостояния сверхдержав этот недостаток был очень существенным.

В 1962 г. министерство обороны США поручило Агентству исследо­ваний передовых оборонных проектов DARPA (Defence Advanced Re­search Project Agency) разработать проект по организации взаимодейст­вия и передачи сообщений между удаленными ЭВМ. Основным прин­ципом, положенным в основу организации сети, была надежность. Даже в условиях ядерного повреждения, когда любой сегмент сети может вне­запно исчезнуть, процесс передачи информации должен продолжать функционировать. Полигоном для испытаний новых принципов сете­вой архитектуры стали крупнейшие университеты и научные центры США, между которыми были проложены линии компьютерной связи, поддерживающие соединение между компьютером — источником ин­формации и компьютером — приемником информации.

Созданная на основе этих принципов сеть получила название ARPANET. Ее внедрение состоялось в 1969 г. и именно поэтому 3 сен­тября 1969 г. считается днем рождения глобальной компьютерной сети.

В 70-е гг. XX в. сеть ARPANET медленно развивалась, в основном за счет подключения региональных сетей, построенных по принципу ARPANET, но на более низком уровне. Главной задачей ARPANET ста­ла координация групп коллективов, работающих над едиными науч­но-техническими проектами, а приоритетным назначением стал обмен электронной почтой и файлами с научной и проектно-конструкторской документацией.

Второй датой рождения Internet принято считать 1983 г. XX в. Имен­но в это время произошли крупные изменения в программном обеспе­чении компьютерной связи. Проблема надежности глобальной сети бы­ла решена внедрением протокола TCP/IP, лежащего в основе передачи сообщений в глобальной сети до сегодняшнего дня. Функции протокола TCP/IP представлены на рис. 7.1.

Транспортный протокол TCP (Transmission Control Protocol - протокол контроля передачи)разбивает сооб­щение на пакеты, собирает принимаемое сообщение из па­кетов, следит за целостностью передаваемого пакета и контролирует доставку всех пакетов сообщения

Решив эту задачу, DARPA прекратило свое участие в проекте и пере­дало управление сетью Национальному научному фонду (NSF — Na­tional Science Foundation), который в США выполняет роль академии

Протокол ТСРЛР |

1-й уровень

Высокоскоростная магистраль

Транспортный протокол TCP

Рис. 7.1. Функции протокола TCP/IP

наук. Так, в 1983 г. образовалась глобальная сеть NSFNET. В серед 80-х гг. к ней стали активно подключаться академические и научные < ти других стран.

Во второй половине 80-х гг. XX в. произошло деление всемирной i
ти на домены по принципу принадлежности. Домен gov финансировал^
ся на средства правительства, домен sci — на средства научных кругов!
домен edu — на средства системы образования, а домен com — не фщ
нансировался никем, т. е. его узлы должны были развиваться за сче
собственных ресурсов. Национальные сети других государств стали рас-1
сматриваться как отдельные домены. я

До 1995 г., когда сеть Internet контролировалась организацией NSF,| она имела строго иерархическую структуру:

• на первом, верхнем уровне этой структуры находилась высокоско- f
ростная магистраль; ~

• к высокоскоростной магистрали подключались отдельные сетц|
второго уровня, которые являются региональными поставщиками услуг |
доступа к Internet;

• к сетям второго уровня подключались сети третьего, локального,
уровня — сети предприятий, научных и учебных заведений.

Иерархическая структура, которую имела сеть Internet, представлена на рис. 7.2.

С развитием Internet многие компании и пользователи пришли к вы­воду, что эта сеть является недорогим средством проведения различных деловых операций и распространения информации. Это положило на­чало превращению Internet в коммерческую сеть. При этом она значи­тельно увеличилась и связи перестали представлять трехуровневую ие­рархическую структуру.

2-й уровень w*yj

Региональные поставщики доступа в Internet

Рис. 7.2. Иерархическая структура сети Internet

В 1995 г. Национальный научный фонд США утратил контроль за развитием сети и отошел от ее руководства, но перед своим отходом соз­дал 3 мощных коммуникационных центра: в Нью-Йорке, Чикаго и Сан-Франциско. Затем были образованы центры на Восточном и За­падном побережье США и много других федеральных и коммерческих центров. Между ними были установлены договорные отношения о пере­даче информации и поддержании высокоскоростной связи. Совокуп­ность коммуникационных 'центров образует подсеть связи, поддержи­ваемую рядом мощных компаний.

Сейчас Internet представляет собой совокупность взаимосвязанных
коммуникационных центрбв, к которым подключаются региональные
поставщики сетевых услуг и через которые осуществляется их взаимо­
действие. Структура сети Internet на современном этапе представлена на
рис. 7.3, ,,,

Сеть Internet включает 'следующие компоненты:

1. Хост-компьютеры.

2. Локальные сети и персональные
компьютеры.

3. Каналы связи
Хост-компьютер — это локальный

или сетевой компьютер, непосредственно
подключенный к Internet. В его функции
входит: i

• хранение и предоставление доступа
к информации;

• управление передачей сообщений.

Хост- \ компьютер \

' КаналЕГ вязи

' Хост> компьютер

ПК

ЛВС Рис. 7.3. Структура сети Internet

Локальные сети и персональные компьютеры подключаютс к хост-компьютеру и таким образом получают доступ в Internet. Кажды компьютер, подключенный к сети, имеет свой уникальный адрес.

Каналы связи обеспечивают взаимодействие между хост-компьюте рами. В качестве каналов связи используются высокоскоростные теле фонные линии или спутниковые каналы.

Сеть Internet предоставляет пользователю различные виды услуг, ко* торые условно можно разделить на две категории (рис. 7.4):

• обмен информацией между абонентами сети;

• использование баз данных сети.

УСЛУГИ INTERNET

Рис. 7.4. Услуги Internet

Интерактивное общение (chat) — возможность обмена информации ей в режиме реального времени, т. е. текст, набираемый пользователем, немедленно воспроизводится на экране одного или нескольких абонен­тов.

Удаленный доступ (telnet) — возможность устанавливать связь с уда­ленным компьютером и использовать его ресурсы, если к ним разрешен доступ. Чаще всего доступны для такой работы хост-компьютеры, со­держащие библиотечные каталоги и электронные доски объявлений.

Передача файлов (FTP) — возмож­ность обмена отдельными файлами и це­лыми программами посредством прото­кола FTP (File Transfer Protocol — прото­кол передачи файлов). Протокол обеспечивает способ перемещения фай­лов между двумя компьютерами, и пользователь получает доступ к раз­личным файлам, хранящимся на FTP-серверах.

Служба Gopher — распространенное средство поиска информации в сети Internet, позволяющее находить информацию по ключевым сло­вам и фразам. Вся информация на Gopher-сервере хранится в виде дере­ва данных (или иерархической системы меню). Работа с системой Gopher напоминает просмотр оглавления, при этом пользователю пред­лагается пройти сквозь ряд вложенных меню и выбрать нужную тему.

Однако наиболее распространенными услугами Internet являются электронная почта, телеконференции и служба WWW.

Электронная почта

Одной из самых распространенных сетевых информационных тех­нологий глобальных сетей является организация передачи сообщения в электронном виде. Такой прбцесс передачи сообщения получил назва­ние электронной почты (e-mail — сокращенное название «electronic mail» — электронная почта).

Электронная почта представляет со­бой массовое средство электронных ком­муникаций, которая характеризуется вы­сокой скоростью и надежностью достав­ки корреспонденции, относительно

низкой стоимостью услуг. Электронная почта позволяет выполнять сле­дующие функции, представленные на рис. 7.5.